“問題試劑”帶來的探究與思考

文章編號：1005－6629(2007)05－0078－02中圖分類號：G633.8 文獻標識碼：B

1 奇怪的現象

對比Na₂CO₃與NaHCO₃性質時，必不可少的一個演示實驗是向兩者的溶液中分別滴加CaCl₂溶液，根據他們的性質可以預期，前者應該出現白色沉淀，后者則沒有明顯現象。但是在實際操作時卻發現，向NaHCO₃溶液中滴加CaCl₂溶液也出現白色沉淀，現象非常明顯，而且此沉淀能溶解于稀鹽酸。這是怎么回事？

用測定pH的方法排除了CaCl₂試劑中存在 Ca(OH)₂ 的可能之后，再從組成和所出現的現象上分析，NaHCO₃試劑中肯定含有Na₂CO₃雜質，用這樣的“問題試劑”去做實驗？與其留給學生一種錯誤的印象，還不如不做。也請教了一些同行，他們的應對措施是將NaHCO₃溶液配得盡可能稀，這樣，產生的CaCO₃量很少，而且速度很慢，從而騙過了學生的眼睛。

難道沒有更好的辦法了嗎？

2 探究中的啟示

除去NaHCO₃溶液中含有的Na₂CO₃雜質，這是學生常做的一道除雜題，對于解決這個問題應該有所幫助，所以做了以下設想與探究：

(1)向含有Na₂CO₃的NaHCO₃溶液中通入CO₂一段時間，之后加入CaCl₂溶液，發現還是會產生沉淀，只不過沉淀量減少而且速度變慢，說明有一定的效果，但還不夠理想。

(2)向含有Na₂CO₃的NaHCO₃溶液中加入一定量的鹽酸，再加入CaCl₂溶液后發現不再產生白色沉淀，說明溶液中的Na₂CO₃已經被有效除去，但隨之而來的另一個問題是，如何證明溶液中還有 NaHCO₃呢？會不會加入的鹽酸太多，連NaHCO₃也完全反應了呢？如果溶液中只有NaCl，加入CaCl₂同樣不會出現沉淀的。

(3)繼續向已經加了鹽酸和CaCl₂的NaHCO₃溶液中滴加澄清石灰水，有白色沉淀產生，可以證明溶液中依然存在 NaHCO₃，并且能與 Ca(OH)₂ 反應生成白色沉淀。

(4)加入鹽酸的量成為一個關鍵，太少除不盡Na₂CO₃，太多連NaHCO₃也反應完全，沒有說服力。可以采用梯度試驗的方法確定鹽酸的大概用量：向6支試管中各加入2mL 0.5mol#8226;L^-1的NaHCO₃溶液，再依次向其中加入體積不等的同濃度鹽酸，用CaCl₂溶液和澄清石灰水幫助檢驗溶液中是否存在Na₂CO₃和NaHCO₃。

教師通過上述方法可以很快確定加入鹽酸的合適用量范圍，并在設計學生實驗時給予一定的指導。但從另一個角度講，也正因為有了各種可能情況的出現，才使得這節實驗課更具有探究的價值。

3利用問題試劑設計“漸進式”實驗引發學生探究

4 課后反思

以上設計的實驗1～3均為常規實驗，但因步驟3中不同的同學加入的鹽酸量不同，從實驗4開始，實驗現象出現了差異，最后圍繞NaHCO₃中含有Na₂CO₃雜質這一問題展開討論，在學習本節課的知識內容、對比Na₂CO₃和NaHCO₃性質的同時解釋出現各種現象的原因，最后引出Na₂CO₃與NaHCO₃的相互轉化問題。整節課思路流暢，學生思維活躍，取得了很好的教學效果。

從教師的角度來看，對于類似的“問題試劑”乃至于課本上一些看上去根本無法做成功的“問題實驗”，與其采取回避或者是做假的辦法，不如進行更深入的研究與思考，說不定能找到“柳暗花明”的嶄新思路，成為教育與教學的又一契機。